(57)【要約】【課題】正方形断面の金属線材からなる接続端子を備えたプリント基板において、半田付け後のスルーホール内での接続端子の捩れを防止することができる新規な構造の接続端子を備えたプリント基板を提供する。【解決手段】正方形断面の角状線材で接続端子１２を構成すると共に、該接続端子１２を長さ方向で部分的に扁平断面とすることによって、該接続端子１２をプリント基板１０のスルーホール１４に挿通して半田付けする際に前記接続端子１２を前記プリント基板１０に対して中心軸回りの周方向で位置決めする位置決め部１８を形成した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板のスルーホールに対して接続端子の一方の端部が挿通されて半田付けされた接続端子を備えたプリント基板において、
正方形断面の角状線材で前記接続端子が構成されていると共に、前記接続端子が長さ方向で部分的に塑性変形されて扁平断面とされることにより、前記接続端子を前記プリント基板の前記スルーホールに挿通して半田付けする際に前記接続端子を前記プリント基板に対して中心軸回りの周方向で位置決めするための位置決め部が形成されていることを特徴とする接続端子を備えたプリント基板。
【請求項２】
前記接続端子において、前記プリント基板の前記スルーホールに挿通されるスルーホール挿通部に前記位置決め部が形成されている一方、前記プリント基板の前記スルーホールが前記位置決め部に対応した長穴形状とされており、前記接続端子の前記位置決め部の外周面における一対の長辺部と前記スルーホールの内周面における一対の長辺部との相互当接作用に基づいて、前記プリント基板に対して前記接続端子が周方向で位置決めされている請求項１に記載の接続端子を備えたプリント基板。
【請求項３】
前記位置決め部が前記プリント基板の前記スルーホールに圧入されて、前記位置決め部における前記一対の長辺部と前記スルーホールにおける前記一対の長辺部とが互いに密着されている請求項２に記載の接続端子を備えたプリント基板。
【請求項４】
前記プリント基板の前記スルーホールにおける一対の短辺部を外方に凸となる円弧状内周面とすると共に、前記スルーホールに挿通された前記接続端子の前記位置決め部の外周面における一対の短辺部と前記スルーホールの前記円弧状内周面との隙間寸法が、前記接続端子の前記位置決め部の外周面における前記一対の長辺部と前記スルーホールの前記一対の長辺部との隙間寸法よりも大きくされている請求項２又は３に記載の接続端子を備えたプリント基板。
【請求項５】
前記位置決め部が前記接続端子の幅方向両側から鍛圧されて長方形断面形状とされることにより、前記位置決め部の軸方向基端部に、前記長辺部から軸直角方向外方に突出する段付部が形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の接続端子を備えたプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールに挿入されて基板回路に接続される接続端子を備えたプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車に搭載される電気接続箱には、各種電装品に電力を分配するために多数のリレーおよびヒューズ等が搭載されたプリント基板が内蔵されている。このプリント基板に対して、外部の電装品をプリント基板の導電路に電気的に接続するための接続端子が設けられており、接続端子の先端がプリント基板のスルーホールに挿入されて半田付けされることにより、基板の導電路に接続されるようになっている。
【０００３】
ところで、近年の車載電子機器の増加により、プリント基板上に高密度に電気電子部品を搭載する必要があることから、基板上に有効スペースを確保すべく、接続端子を狭ピッチで設けることが求められている。
【０００４】
そこで、特開２０００−３０８３４号公報（特許文献１）や特開２００４−３０３６８０号公報（特許文献２）に開示されているように、比較的小さな幅寸法を有する角状の金属線材を所定間隔で切断して接続端子を構成することが提案されている。これによれば、要求される端子間ピッチに適合する幅寸法の線材を切断するだけで容易に接続端子を形成することができる。特に、正方形断面の線材を用いた場合には、一層有利に狭ピッチの接続端子を構成することが可能となる。
【０００５】
ところが、正方形断面の金属線材を用いた接続端子においては、基板に設けられた円形断面のスルーホールに挿入後半田付けするに際して、周方向の位置決めが困難となる。
【０００６】
また、圧入位置決めも考えられるが、それでも半田付け時の加熱によるプリント基板と接続端子の熱膨張係数差により半田付け部に熱応力が生じ、スルーホール内で接続端子に捩れが生じることから、周方向の位置決め精度が充分でなかった。
【０００７】
特に、狭ピッチ端子のコネクタ構造を目的とする正方形断面の金属線材を用いた接続端子では、少しの端子の捩れにより相手側コネクタ端子との接続にも支障をきたすおそれがあり、問題の解決が望まれていたのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３０８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３０３６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、正方形断面の金属線材からなる接続端子を備えたプリント基板において、半田付け後のスルーホール内での接続端子の捩れを防止することができる新規な構造の接続端子を備えたプリント基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の態様は、プリント基板のスルーホールに対して接続端子の一方の端部が挿通されて半田付けされた接続端子を備えたプリント基板において、正方形断面の角状線材で前記接続端子が構成されていると共に、前記接続端子が長さ方向で部分的に塑性変形されて扁平断面とされることにより、前記接続端子を前記プリント基板の前記スルーホールに挿通して半田付けする際に前記接続端子を前記プリント基板に対して中心軸回りの周方向で位置決めするための位置決め部が形成されていることを、特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、接続端子として正方形断面の角状線材を用いることにより、より狭ピッチでの端子の配設が可能となる利点を享受しつつ、正方形断面の角状線材に特有の問題であった、スルーホール内での端子の位置決め精度を向上させることが出来る。
【００１２】
すなわち、正方形断面の接続端子は長さ方向に直交する断面寸法が非常に小さいことから、基板への半田付けに際して接続端子が挿入される基板のスルーホールや治具への挿入孔に対する位置決めが困難で中心軸回りの回転が生じ易く、相手側コネクタ端子への接続に支障を来すという問題が生じ易い。しかし、本発明によれば、接続端子に扁平断面の位置決め部を形成した。これにより、正方形断面に比して、中心軸からの最大離隔距離をより大きくすることが出来て、スルーホールや治具の挿入孔の内周面に当て易くすることで、中心軸回りの不要な回転を抑えることが出来る。その結果、正方形断面による狭ピッチの配列を可能としつつ、半田付けに際する方向設定精度も確保することが出来て、相手側コネクタ端子への接続安定性も向上される。
【００１３】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載のものにおいて、前記接続端子において、前記プリント基板の前記スルーホールに挿通されるスルーホール挿通部に前記位置決め部が形成されている一方、前記プリント基板の前記スルーホールが前記位置決め部に対応した長穴形状とされており、前記接続端子の前記位置決め部の外周面における一対の長辺部と前記スルーホールの内周面における一対の長辺部との相互当接作用に基づいて、前記プリント基板に対して前記接続端子が周方向で位置決めされているものである。
【００１４】
このようにすれば、プリント基板と接続端子との間で、接続端子を周方向で位置決めすることが出来る。これにより、プリント基板に対する接続端子の周方向位置をより安定的に設定することが出来る。また、スルーホールから突出される位置決め部が扁平断面とされていることから、接続端子の端子間距離を広げることが出来て、狭ピッチの配列で特に問題となり易い半田ブリッジの発生を低減することも出来る。
【００１５】
本発明の第三の態様は、第二の態様に記載のものにおいて、前記位置決め部が前記プリント基板の前記スルーホールに圧入されて、前記位置決め部における前記一対の長辺部と前記スルーホールにおける前記一対の長辺部とが互いに密着されているものである。このようにすれば、スルーホールへの圧入に際して接続端子が周方向で位置決めされることから、一層高度な周方向位置決め効果を得ることが出来る。更に、スルーホールと接続端子が密着されることによって、電気的導通をより安定的に確保出来ると共に、半田付けに際する接続端子の位置ずれもより軽減される。
【００１６】
本発明の第四の態様は、第二又は第三の態様に記載のものにおいて、前記プリント基板の前記スルーホールにおける一対の短辺部を外方に凸となる円弧状内周面とすると共に、前記スルーホールに挿通された前記接続端子の前記位置決め部の外周面における一対の短辺部と前記スルーホールの前記円弧状内周面との隙間寸法が、前記接続端子の前記位置決め部の外周面における前記一対の長辺部と前記スルーホールの前記一対の長辺部との隙間寸法よりも大きくされているものである。
【００１７】
このようにすれば、長辺部間の隙間寸法を小さくすることによって周方向の位置決め精度を確保しつつ、短辺部間では隙間寸法を大きくすることによって半田上がりを安定化することが可能となる。また、スルーホール短辺部を外方に凸となる円弧形状としたことによって、接続端子の圧入時の押圧力や、半田付け時の熱応力等を吸収することが出来て、接続端子の中心軸回りの回転防止効果をより有利に維持することが出来る。
【００１８】
本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか一つの態様に記載のものにおいて、前記位置決め部が前記接続端子の幅方向両側から鍛圧されて長方形断面形状とされることにより、前記位置決め部の軸方向基端部に、前記長辺部から軸直角方向外方に突出する段付部が形成されているものである。
【００１９】
このようにすれば、正方形断面の接続端子を鍛圧して長方形断面の位置決め部を形成するだけで、位置決め部の非形成部分と位置決め部との断面形状の差異により段付部を容易に形成することが出来る。そして、段付部をプリント基板や治具の上面に係止させることによって接続端子の挿入量を規定することが出来、接続端子のプリント基板からの突出量を容易且つ確実に揃えることが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、正方形断面の接続端子に部分的に扁平断面の位置決め部を形成したことによって、狭ピッチの配設を可能にしつつ、スルーホール内での接続端子の捻れを抑えて、相手側コネクタ端子との接続安定性を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態としての接続端子を備えたプリント基板の斜視図。
【図２】図１に示したプリント基板に設けられる接続端子の斜視図。
【図３】図２におけるＡ矢視図。
【図４】図１に示したプリント基板に設けられるスルーホールの上面図。
【図５】図１に示したプリント基板の要部拡大断面図。
【図６】図２に示した接続端子のスルーホールへの挿通状態と、従来構造を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
先ず、図１に、本発明の一実施形態としての接続端子を備えたプリント基板１０を示す。プリント基板１０は、例えばジャンクションボックス等の電気接続箱に内蔵されるものであり、複数の接続端子１２がスルーホール１４への挿通状態で半田付けされている。
【００２４】
図２および図３に、接続端子１２を示す。接続端子１２は、一定の正方形断面を有する金属製の角状線材が所定の長さ寸法で切断されて成る一体成形品とされている。接続端子１２には、角状線材そのままの断面形状を有する突出部１６と、長方形断面を有する位置決め部１８が形成されている。
【００２５】
突出部１６は、角状線材そのままの正方形断面をもって軸方向（図２中、上下方向）に延びる形状とされている。突出部１６の外周面２０において正方形断面を形成する一辺の長さ：Ｌ１は、一例として、０．６４ｍｍとされる。なお、突出部１６において位置決め部１８と反対側の突出側端部２２は、外周面２０が傾斜面とされた先細形状とされている。
【００２６】
一方、位置決め部１８は長方形断面をもって軸方向に延びる形状とされている。図３に示すように、位置決め部１８の外周面２４において長方形断面を形成する長辺部２６の長さ：Ｌ２は、突出部１６の一辺の長さ：Ｌ１よりも大きくされる一方、短辺部２８の長さ：Ｌ３は、突出部１６の一辺の長さ：Ｌ１よりも小さくされている。一例として、長辺部２６の長さ：Ｌ２は１．０ｍｍ、短辺部２８の長さ：Ｌ３は０．４ｍｍとされる。なお、位置決め部１８において突出部１６と反対側の挿通側端部３０は、外周面２４が傾斜面とされた先細形状とされている。
【００２７】
この位置決め部１８の長方形断面形状は、所定の長さ寸法で切断された角状線材が、長さ方向で部分的に一度のプレス或いは複数回のタタキ加工等によって鍛圧されて塑性変形されることによって形成されている。この鍛圧は、角状線材において長辺部２６を構成することとなる幅方向両側からダイスが押し付けられることによって行なわれる。これにより、位置決め部１８の長方形断面が、端子幅方向（図３中、左右方向）で中央に位置される。
【００２８】
また、図３に示すように、位置決め部１８は、突出部１６と同一中心軸上に形成されており、軸方向視において、突出部１６の正方形断面形状の中央部分に重ね合わされて形成されている。そして、これら位置決め部１８の長方形断面と突出部１６の正方形断面との差異により、突出部１６において位置決め部１８側の端面に、段付部３２が形成されている。段付部３２は、位置決め部１８の軸方向基端部に位置して、位置決め部１８の長辺部２６から軸直角方向外方（図３中、左右方向）に突出する平坦面形状とされている。
【００２９】
このような構造とされた接続端子１２は、プリント基板１０に形成されたスルーホール１４に挿通される。図４に、スルーホール１４を示す。スルーホール１４はプリント基板１０を厚さ方向に貫通して形成されており、その内周面は、直線状に互いに平行に延びる一対の長辺部３４が、外方に凸となる短辺部としての円弧状内周面３６で接続された長穴形状とされている。なお、本実施形態のスルーホール１４にはランド３７が形成されており、スルーホール１４の内周面は、ランド３７によって形成されている。
【００３０】
また、スルーホール１４における長辺部３４の長さ寸法：Ｈ１は、位置決め部１８の長辺部２６の長さ寸法：Ｌ２以上とされる一方、一対の長辺部３４の対向距離：Ｈ２は、突出部１６の一辺の長さ：Ｌ１よりも小さく設定される。特に本実施形態におけるスルーホール１４は、接続端子１２の位置決め部１８を圧入保持出来る大きさに設定されており、一対の長辺部３４の対向距離：Ｈ２は、位置決め部１８の短辺部２８の長さ寸法：Ｌ３と同じかそれより僅かに小さくされる。
【００３１】
このような構造とされたスルーホール１４の多数が、プリント基板１０上に所定間隔を隔てて配列形成されている。これら多数のスルーホール１４は、長辺部３４を互いに平行にして配列される。なお、本実施形態における接続端子１２は、プリント基板１０の電気接続箱への収容状態において、プリント基板１０に被せられるカバーのコネクタ収容部内に突出されてコネクタ接続端子を構成するものであり、図中においては複数のスルーホール１４を１列で例示しているが、複数列に配設することも勿論可能である。
【００３２】
そして、図５に示すように、各スルーホール１４に、それぞれ、接続端子１２の位置決め部１８が挿入されて半田付けされる。このように、本実施形態においては、位置決め部１８によってスルーホール挿通部が構成されている。前述のように、スルーホール１４における長辺部３４の対向距離：Ｈ２が突出部１６の一辺の長さ寸法：Ｌ１よりも小さくされていることから、スルーホール１４には位置決め部１８のみが挿入可能とされており、接続端子１２のスルーホール１４への挿入量は、段付部３２がスルーホール１４の内周縁部に係止されることによって規定される。これにより、多数の接続端子１２のプリント基板１０からの突出量を容易且つ確実に揃えることが出来る。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、位置決め部１８のスルーホール１４への挿入状態において、位置決め部１８の長辺部２６は、スルーホール１４の内周面の長辺部３４と対向位置される。これにより、接続端子１２が中心軸：Ｏ回りで回転しようとした場合には、位置決め部１８の長辺部２６がスルーホール１４の長辺部３４に当たることによって中心軸回りの回転が阻止されて、周方向で位置決めされる。その結果、角状線材から形成されて非常に小さな正方形断面を有することにより、接続端子１２の狭ピッチの配列を可能としつつ、多数の接続端子１２の周方向位置を精度良く揃えることが出来て、相手側コネクタとの安定的な接続が実現される。
【００３４】
すなわち、図６（ｂ）に示す従来構造のように、位置決め部１８が正方形断面である場合には、中心軸：Ｏから外周縁部までの最大離隔距離：Ｒ´が小さくなることから、中心軸：Ｏ回りの回転に要する面積（距離：Ｒ´を半径とする正方形断面の内接円の面積）が小さくて済み、小径のスルーホール内でも中心軸：Ｏ回りの回転が生じ易い。これに対して、図６（ａ）に示すように、同一断面積でも位置決め部１８が扁平断面である場合には、中心軸：Ｏから外周縁部までの最大離隔距離：Ｒが正方形断面の場合に比して大きくなることから、図６（ａ）に一点鎖線で示す大径のスルーホールでなければ、中心軸：Ｏ回りの回転が許容され難くなる。これにより、中心軸：Ｏ回りの回転を阻止することが出来る。
【００３５】
さらに、図６（ｂ）に示す従来構造のように、位置決め部１８が正方形断面で且つスルーホール１４が真円形状である場合には、位置決め部１８を挿通し得るスルーホール１４は、必然的に正方形断面の内接円よりも大径の円となることから、接続端子１２のスルーホール１４内での中心軸：Ｏ回りの回転が容易に許容される。これに対して、図６（ａ）に示す本実施形態によれば、位置決め部１８が長方形断面で且つスルーホール１４がこれに対応する長穴形状とされている。これにより、スルーホール１４の内周縁部と中心軸：Ｏとの離隔距離が、スルーホール１４の周方向で部分的に距離：Ｒよりも小さくされる。その結果、スルーホール１４内での接続端子１２の回転をより確実に防止することが出来て、接続端子１２を周方向で位置決めすることが出来る。加えて、特に本実施形態においては、位置決め部１８はスルーホール１４に圧入されており、位置決め部１８の長辺部２６がスルーホール１４の長辺部３４に密着されることによって、中心軸：Ｏ回りの周方向でより安定的に位置決めされるようになっている。
【００３６】
また、図６（ａ）に示すように、位置決め部１８のスルーホール１４への挿入状態において、位置決め部１８の短辺部２８とスルーホール１４の円弧状内周面３６との隙間寸法：Ｄ１は、位置決め部１８の長辺部２６とスルーホール１４の長辺部３４との隙間寸法：Ｄ２よりも大きくされており（特に本実施形態においては、Ｄ２は略零）、短辺部２８と円弧状内周面３６の間には、プリント基板１０を貫通する空隙３８が形成される。これにより、長辺部２６と長辺部３４との接触により周方向位置決め精度を確保しつつ、空隙３８を通じて半田をプリント基板１０の上面にまで確実に流動させることが出来て、半田上がりを安定化することが出来る。更に、円弧状内周面３６によって、接続端子１２の圧入時の押圧力や半田付けの熱応力等を吸収して、隙間寸法：Ｄ２をより高度に維持することが出来て、より優れた周方向位置決め精度を得ることが出来る。
【００３７】
さらに、位置決め部１８が長方形断面とされていることから、長辺部２６を構成する外周面によって、半田との接触面積をより大きく確保することが出来、電気的接続の安定化も図られる。加えて、プリント基板１０の下面に突出される位置決め部１８が長方形断面とされており、スルーホール１４が長辺の方向を揃えて互いに平行に配列されていることから、プリント基板１０の下面への突出部分において、各接続端子１２の間隔をより大きくすることが出来る。これにより、半田ブリッジも軽減することが出来る。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、位置決め部は扁平断面形状であれば良く、前記実施形態における短辺部２８を外方に凸となる円弧形状とする等しても良い。
【００３９】
また、前記実施形態のスルーホール１４において、長辺部３４は必ずしも直線状に形成される必要は無く、位置決め部が挿入されるスルーホールや治具の挿入孔の形状としては、例えば扁平楕円形状や長方形等でも良い。
【符号の説明】
【００４０】
１０：プリント基板、１２：接続端子、１４：スルーホール、１８：位置決め部（スルーホール挿通部）、２６：長辺部、２８：短辺部、３２：段付部、３４：長辺部、３６：円弧状内周面、３８：空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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